本發(fā)明涉及一種磷酸廢液和氫氧化鈉廢液的綜合利用方法，具體為一種利用磷酸廢液和氫氧化鈉廢液制備磷酸二氫鈉的方法，屬化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

磷酸二氫鈉，無色斜方晶結(jié)晶，是一種重要的磷酸鹽產(chǎn)品，具有廣泛的用途，可用于鍋爐水處理、電鍍、制革、焙粉、染料助劑、洗滌劑、酸度緩沖劑等，也是制取六偏磷酸鈉和縮聚磷酸鹽的原料。磷酸二氫鈉也可用作織物、木材和紙張的阻燃劑、防皺劑等；在食品工業(yè)上用于發(fā)酵原料、酸味劑、肉制品的穩(wěn)定劑和粘合劑等。

中國發(fā)明專利“一種用濕法磷酸制備磷酸二氫鈉的方法”，公開號CN103787293A，公開了一種利用碳酰胺與濕法磷酸在40～90℃攪拌條件下反應(yīng)得到中間體，再將該中間體與氫氧化鈉在40～90℃攪拌條件下反應(yīng)20～100min，磷酸二氫鈉漿液降溫至溫度≤40℃，冷卻結(jié)晶，離心過濾后濾餅干燥后，得到磷酸二氫鈉產(chǎn)品。所用濕法磷酸采用離心或者壓濾的方法除去固體雜質(zhì)。

但是，上述用濕法磷酸制備磷酸二氫鈉的方法存在明顯的缺陷和不足：(1)采用離心或者壓濾的方法僅除去固體雜質(zhì)，無法除去濕法磷酸中可溶性金屬離子，如鎂離子、鈣離子，濕法磷酸中這些可溶性金屬離子會干擾磷酸二氫鈉的制備，并降低磷酸二氫鈉的純度；(2)磷酸二氫鈉漿液降溫至溫度≤40℃結(jié)晶，而在40℃時(shí)磷酸二氫鈉的溶解度高達(dá)133g，結(jié)晶母液中會殘留大量的未結(jié)晶析出的磷酸二氫鈉，造成磷酸二氫鈉的損失，減低了成品的收率，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種新型的制備磷酸二氫鈉的方法，本發(fā)明以磷酸廢液和氫氧化鈉廢液為原料，降低了生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶；同時(shí)本發(fā)明的制備方法工藝流程短、操作簡便，成品純度高、收率高，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的采用的技術(shù)方案為：

一種磷酸廢液和氫氧化鈉廢液的綜合利用方法，包括如下步驟：

1)將磷酸廢液加熱至40～60℃，在50～80rpm攪拌速度下，向磷酸廢液中滴加氫氧化鈉廢液，至反應(yīng)液pH值為3.5～4.7，得到含磷酸二氫鈉的漿液；

2)向步驟1)制備的漿液中加入活性炭和羧甲基纖維素鈉，攪拌1～2h，過濾，收集濾液；

3)將步驟2)的濾液降溫至20～30℃，再加入乙醇，靜置結(jié)晶，得到結(jié)晶母液；

4)將步驟3)的結(jié)晶母液過濾，濾餅干燥后得到磷酸二氫鈉。

優(yōu)選的，步驟1)所述磷酸廢液中磷酸的質(zhì)量濃度為15～30％，所述氫氧化鈉廢液中氫氧化鈉的質(zhì)量濃度10～28％。

優(yōu)選的，步驟2)所述活性碳的質(zhì)量為磷酸廢液質(zhì)量的3～6％。

優(yōu)選的，步驟2)所述羧甲基纖維素鈉的質(zhì)量為磷酸廢液質(zhì)量的1～2％。

優(yōu)選的，步驟3)所述乙醇的質(zhì)量為磷酸廢液質(zhì)量的15～30％。

優(yōu)選的，步驟3)所述靜置結(jié)晶時(shí)間為2～5h。

優(yōu)選的，步驟4)所述干燥的溫度為100～105℃。

本發(fā)明制備磷酸二氫鈉的主要原料為15～30wt％磷酸廢液和10～28wt％氫氧化鈉廢液，實(shí)現(xiàn)了磷酸廢液和氫氧化鈉廢液廢物再利用，大大降低了磷酸二氫鈉的生產(chǎn)成本，同時(shí)避免了磷酸廢液和氫氧化鈉廢液的排放。

本發(fā)明采用向磷酸廢液中滴加氫氧化鈉廢液的方式，當(dāng)反應(yīng)液pH值為3.5～4.7時(shí)，停止滴加氫氧化鈉廢液，控制所制備的產(chǎn)物為磷酸二氫鈉。當(dāng)向漿液中加入3～6％磷酸廢液質(zhì)量的活性炭可吸附漿液中的色素；當(dāng)加入1～2％磷酸廢液質(zhì)量的羧甲基纖維素鈉，羧甲基纖維素通過與可溶性金屬離子螯合，能有效吸附并沉淀漿液中的可溶性金屬離子，通過活性炭和羧甲基纖維素鈉分別除去漿液中的色素和可溶性金屬離子，提高磷酸二氫鈉的純度。

磷酸二氫鈉易溶于水，但不溶于乙醇，本發(fā)明通過向結(jié)晶母液中加入乙醇，乙醇的加入降低了結(jié)晶母液的極性，從而降低磷酸二氫鈉在結(jié)晶母液中的溶解度，促使磷酸二氫鈉結(jié)晶析出，提高磷酸二氫鈉的收率。本發(fā)明結(jié)晶母液中加入的乙醇的質(zhì)量濃度為95％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:

1、本發(fā)明向含磷酸二氫鈉的漿液中加入了活性炭和羧甲基纖維素鈉，活性炭具有吸脫色作用；羧甲基纖維素鈉具有絮凝作用、螯合作用，能有效地吸附可溶性金屬離子并將其沉淀，可有效除去磷酸二氫鈉的漿液中的可溶性金屬離子，活性炭和羧甲基纖維素鈉共同提高磷酸二氫鈉的純度。

2、本發(fā)明的結(jié)晶溫度為20～30℃，接近室溫，便于結(jié)晶操作并降低磷酸二氫鈉在結(jié)晶母液中的溶解度；此外，結(jié)晶母液中加入了15～30％磷酸廢液質(zhì)量的乙醇，降低了結(jié)晶母液的極性，進(jìn)一步降低磷酸二氫鈉在結(jié)晶母液中的溶解度，使其絕大部分結(jié)晶析出，減少了磷酸二氫鈉的損失，提高了成品磷酸二氫鈉的收率，降低了生產(chǎn)成本。

3、制備磷酸二氫鈉的主要原料為磷酸廢液和氫氧化鈉廢液，實(shí)現(xiàn)了磷酸廢液和氫氧化鈉廢液變廢為寶，不僅大大降低了磷酸二氫鈉的生產(chǎn)成本，同時(shí)避免了磷酸廢液和氫氧化鈉廢液的排放，有效地保護(hù)了環(huán)境。

4、本發(fā)明制備方法工藝流程短、操作簡便、條件溫和、安全性高，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。

實(shí)施例1

1)將質(zhì)量濃度為20％的磷酸廢液1000g加熱至50℃，在60rpm攪拌速度下，向磷酸廢液中滴加質(zhì)量濃度為20％的氫氧化鈉廢液，至反應(yīng)液pH值為4.5，得到含磷酸二氫鈉的漿液；

2)向步驟1)制備的漿液中加入活性炭40g和羧甲基纖維素鈉10g，攪拌2h，過濾，收集濾液；

3)將步驟2)的濾液降溫至20℃，再加入95wt％乙醇250g，靜置結(jié)晶4h，得到結(jié)晶母液；

4)將步驟3)的結(jié)晶母液過濾，濾餅102℃干燥，得到白色磷酸二氫鈉232g。

實(shí)施例2

1)將質(zhì)量濃度為15％的磷酸廢液1000g加熱至60℃，在80rpm攪拌速度下，向磷酸廢液中滴加質(zhì)量濃度為10％的氫氧化鈉廢液，至反應(yīng)液pH值為4.1，得到含磷酸二氫鈉的漿液；

2)向步驟1)制備的漿液中加入活性炭40g和羧甲基纖維素鈉20g，攪拌1.2h，過濾，收集濾液；

3)將步驟2)的濾液降溫至25℃，再加入95wt％乙醇300g，靜置結(jié)晶5h，得到結(jié)晶母液；

4)將步驟3)的結(jié)晶母液過濾，濾餅105℃干燥，得到白色磷酸二氫鈉165g。

實(shí)施例3

1)將質(zhì)量濃度為25％的磷酸廢液1000g加熱至50℃，在50rpm攪拌速度下，向磷酸廢液中滴加質(zhì)量濃度為25％的氫氧化鈉廢液，至反應(yīng)液pH值為3.5，得到含磷酸二氫鈉的漿液；

2)向步驟1)制備的漿液中加入活性炭30g和羧甲基纖維素鈉18g，攪拌1.8h，過濾，收集濾液；

3)將步驟2)的濾液降溫至30℃，再加入95wt％乙醇200g，靜置結(jié)晶3h，得到結(jié)晶母液；

4)將步驟3)的結(jié)晶母液過濾，濾餅101℃干燥，得到白色磷酸二氫鈉260g。

實(shí)施例4

1)將質(zhì)量濃度為20％的磷酸廢液1000g加熱至40℃，在60rpm攪拌速度下，向磷酸廢液中滴加質(zhì)量濃度為28％的氫氧化鈉廢液，至反應(yīng)液pH值為4.3，得到含磷酸二氫鈉的漿液；

2)向步驟1)制備的漿液中加入活性炭50g和羧甲基纖維素鈉15g，攪拌1h，過濾，收集濾液；

3)將步驟2)的濾液降溫至20℃，再加入95wt％乙醇200g，靜置結(jié)晶2h，得到結(jié)晶母液；

4)將步驟3)的結(jié)晶母液過濾，濾餅100℃干燥，得到白色磷酸二氫鈉226g。

實(shí)施例5

1)將質(zhì)量濃度為30％的磷酸廢液1000g加熱至60℃，在70rpm攪拌速度下，向磷酸廢液中滴加質(zhì)量濃度為20％的氫氧化鈉廢液，至反應(yīng)液pH值為4.7，得到含磷酸二氫鈉的漿液；

2)向步驟1)制備的漿液中加入活性炭60g和羧甲基纖維素鈉12g，攪拌1.5h，過濾，收集濾液；

3)將步驟2)的濾液降溫至25℃，再加入95wt％乙醇150g，靜置結(jié)晶3h，得到結(jié)晶母液；

4)將步驟3)的結(jié)晶母液過濾，濾餅102℃干燥，得到白色磷酸二氫鈉323g。